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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Aufnahme von Röntgenprojektionen von einem bestimmten Gewebe eines Patienten in einem Spiralscan mit einem Computertomographiegerät.
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In der Röntgencomputertomographie erfolgt der Scan eines Patienten als Sequenzscan oder als Spiralscan. Bei einem Spiralscan, z. B. mit einem Computertomographiegerät der dritten Generation, ist es üblich, den Scan bei konstanter Tischhöhe und bei konstantem Schwenkwinkel der Gantry relativ zu dem Patienten durchzuführen. Vor dem Spiralscan wird die Patientenlagerungsplatte mit dem Patienten zunächst in der Regel derart relativ zu der durch das Isozentrum des Röntgensystems verlaufenden Systemachse des Computertomographiegerätes ausgerichtet, dass die Systemachse durch das zu scannende, interessierende Gewebe des Patienten verläuft. Während des Spiralscans, bei dem die Patientenlagerungsplatte mit dem Patienten in Richtung der Systemachse durch das von dem Röntgensystem definierte Messfeld bewegt wird, befindet sich das interessierende Gewebe somit im Isozentrum des Röntgensystems, wodurch von dem interessierenden Gewebe Schichtbilder von gleichbleibender Qualität erzeugbar sind.
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Es gibt jedoch auch Gewebe eines Patienten, insbesondere sich über eine bestimmte Länge erstreckende Gewebe, wie z. B. die Oberschenkelknochen oder die Wirbelsäule, die sich nicht auf diese Weise komplett scannen lassen, da der Verlauf der Oberschenkelknochen oder der Wirbelsäule bei Lagerung des Patienten auf der Patientenlagerungsplatte nicht parallel zu der Oberfläche der Patientenlagerungsplatte bzw. zu der Systemachse der Gantry ist. Während der Verstellbewegung der Patientenlagerungsplatte liegen daher Abschnitte der Oberschenkelknochen oder der Wirbelsäule außerhalb des Isozentrums des Röntgensystems, weshalb die von den Oberschenkelknochen oder der Wirbelsäule erzeugten Schichtbilder, je nach Lage des Oberschenkelknochens oder der Wirbelsäule relativ zum Isozentrum eine voneinander verschiedene Bildqualität aufweisen.
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Aus
US 2004/0 028 173 A1 ist ein Verfahren für Spiralaufnahmen mit einem Computertomographiegerät bekannt, wobei eine gekippte Gantry verwendet wird.
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Aus
US 6 178 220 B1 ist ein Verfahren zum Rekonstruieren von nicht-axialen Schichtbildern mit einem Computertomographiegerät bekannt.
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Aus
WO 94/10 908 A2 ist ein Verfahren zum Ermitteln der Knochendichte mit einem C-Arm Röntgengerät bekannt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren derart anzugeben, dass die Bildqualität von im Zuge eines Spiralscans von einem Gewebe erzeugten Schichtbildern, insbesondere von einem Gewebe, dessen Mittellinie oder Gewebeachse bei Lagerung eines Patienten auf einer Patientenlagerungsplatte nicht parallel zur Systemachse des Computertomographiegerätes verläuft, verbessert werden kann.
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Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Aufnahme von Röntgenprojektionen von einem bestimmten Gewebe eines Patienten in einem Spiralscan mit einem Computertomographiegerät, bei dem
- – ein wenigstens eine Röntgenstrahlenquelle und wenigstens einen Röntgenstrahlendetektor sowie ein Isozentrum aufweisendes, an einem relativ zu einem stationären Teil um eine durch das Isozentrum verlaufende Systemachse rotierbaren Teil einer Gantry angeordnetes Röntgensystem und der Patient, der auf einer Patientenliege gelagert ist, während der Aufnahme der Röntgenprojektionen des Spiralscans relativ zueinander in Richtung der durch das Isozentrum verlaufenden Systemachse des Computertomographiegerätes verstellt werden, wobei das bestimmte Gewebe eine Mittellinie oder eine Gewebeachse aufweist, entlang derer der Scan erfolgen soll, welche jedoch nicht parallel zu der durch das Isozentrum des Röntgensystems verlaufenden Systemachse des Computertomographiegerätes verläuft,
- – bei dem vor dem Spiralscan mit dem Computertomographiegerät wenigstens ein Topogramm von dem Patienten aufgenommen wird, in dem der Verlauf der Mittellinie oder der Gewebeachse des bestimmten Gewebes markiert wird,
- – und bei dem die resultierende Verstellung des Röntgensystems und des Patienten relativ zueinander basierend auf dem in dem wenigstens einen Topogramm markierten Verlauf der Mittellinie oder der Gewebeachse des bestimmten Gewebes derart erfolgt, dass sich die Mittellinie oder die Gewebeachse durch das Isozentrum des Röntgensystems bewegt, wobei die Patientenliege oder wenigstens eine Komponente der Patientenliege während der Aufnahme der Röntgenprojektionen des Spiralscans derart in der Höhe und/oder quer zu der Systemachse verstellt wird, dass sich die Mittellinie oder die Gewebeachse durch das Isozentrum des Röntgensystems bewegt.
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Der Erfinder schlägt demnach vor, die Verstellung des Röntgensystems und des Patienten relativ zueinander an dem Verlauf der Mittellinie oder der Gewebeachse des in Schichtbildern oder in einem Volumendatensatz abzubildenden, bestimmten interessierenden Gewebes zu orientieren. Da die Mittellinie oder die Gewebeachse bei Lagerung des Patienten auf der Patientenliege nicht parallel zu der Systemachse des Computertomographiegeräts bzw. z. B. zu der Oberfläche einer Patientenlagerungsplatte der Patientenliege verläuft, ist die Verstellung des Röntgensystems und des Patienten relativ zueinander nicht rein gradlinig in Richtung der Systemachse, sondern weist noch wenigstens eine Bewegungskomponente quer zur Systemachse auf. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich das bestimmte interessierende, in Schichtbildern abzubildende Gewebe bei der Aufnahme von Röntgenprojektionen stets zumindest teilweise im Isozentrum des Röntgensystems bzw. im Isozentrum der Bildaufnahmeebene des Röntgensystems befindet, wodurch Schichtbilder von gleichbleibender Qualität von dem bestimmten interessierenden Gewebe erzeugbar bzw. rekonstruierbar sind.
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Unter einem Scan, insbesondere unter einem Spiralscan wird im Übrigen die Aufnahme von Röntgenprojektionen, insbesondere von 2D-Röntgenprojektionen von einem Gewebe eines Patienten aus unterschiedlichen Projektionsrichtungen verstanden, wobei sich das Röntgensystem und der Patienten kontinuierlich relativ zueinander bewegen.
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Ein Gewebe kann in der Regel mehrere Gewebeachsen, beispielsweise drei Hauptachsen aufweisen, welche orthogonal zueinander ausgerichtet sind. Der Patient ist für den Spiralscan dabei derart relativ zu dem Röntgensystem auszurichten bzw. zu lagern, dass der Spiralscan entlang der gewünschten Gewebeachse erfolgen kann.
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Bei Computertomographiegeräten der dritten Generation wird die Gantry in der Regel nicht translatorisch bewegt, sondern ist ortsfest. Vielmehr wird z. B. eine den Patienten aufnehmende Patientenlagerungsplatte der Patientenliege oder eines Patientenlagerungstisches nach einer anfänglichen Einstellung der Höhe relativ zu der Gantry in Richtung der Systemachse geradlinig verstellt. Es gibt jedoch auch Computertomographiegeräte der dritten Generation mit sogenannten „Sliding Gantries”, bei denen die Gantry relativ zu der in der Höhe eingestellten Patientenliege während der Aufnahme der Röntgenprojektionen gradlinig verstellt wird. Bei einer solchen Ausführungsform der Erfindung vollzieht die Patientenlagerungsplatte der Patientenliege demnach keine geradlinige Verstellbewegung in Richtung der Systemachse, sondern die Patientenliege oder wenigstens eine Komponente der Patientenliege wird nur in der Höhe und/oder quer zu der Systemachse verstellt. Mischformen zwischen den beiden Ausführungsvarianten sind dabei von der vorliegenden Erfindung umfasst. Nach einer weiteren Variante der Erfindung wird das Röntgensystem während der Aufnahme der Röntgenprojektionen derart in der Höhe und/oder quer zu dem Patienten verstellt, dass sich die Mittellinie oder die Gewebeachse durch das Isozentrum des Röntgensystems bewegt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung erfolgt die geradlinige Bewegung in Richtung der Systemachse z. B. durch eine Verstellung der Patientenlagerungsplatte, während die Verstellung in der Höhe und/oder quer zu dem Patienten zur Anpassung an den Verlauf der Mittellinie oder der Gewebeachse durch eine entsprechende Verstellung des Röntgensystems bzw. der das Röntgensystem aufweisenden Gantry erfolgt. Auch hier könnte zusätzlich z. B. die Patientenlagerungsplatte in der Höhe und/oder quer verstellt werden. Des Weiteren könnte die Verstellbewegung ausschließlich von dem Röntgensystems nach dem Vorbild der „Sliding Gantries” erfolgen, so dass zu der gradlinigen Bewegung des Röntgensystems bzw. der Gantry eine Höhen- und/oder Querverstellung hinzukommt. Auch in diesem Fall sind Mischformen zwischen den Ausführungsvarianten von der Erfindung umfasst.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird das Röntgensystem während der Aufnahme der Röntgenprojektionen zusätzlich um wenigstens eine Achse gekippt, welche senkrecht zu der Systemachse verläuft. Die Kippachse verläuft in der Regel waagrecht zu der Systemachse. Durch das Verkippen des Röntgenssystems bzw. der das Röntgensystem aufweisenden Gantry können Schichtbilder bzw. Querschnittsbilder von dem bestimmten, interessierenden Gewebe erzeugt werden, welche senkrecht zu der Mittellinie oder zu der Gewebeachse ausgerichtet sind.
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Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird vor dem Spiralscan mit dem Computertomographiegerät wenigstens ein Topogramm von dem Patienten aufgenommen, in dem der Verlauf der Mittellinie oder der Gewebeachse des bestimmten Gewebes markiert wird. Während der Aufnahme des wenigstens einen Topogramms werden das Röntgensystem und der Patienten nur gradlinig relativ zueinander bewegt. Das Topogramm wird zumeist anterior-posterior oder lateral aufgenommen. Es können aber auch in beiden Richtungen jeweils ein Topogramm aufgenommen werden. Soll beispielsweise die Wirbelsäule eines Patienten gescannt werden, wird der Patient z. B. auf der Patientenlagerungsplatte positioniert und es wird bei einer 90° Drehung des Röntgensystems aus seiner vertikalen Ausgangsstellung heraus, also lateral, ein Topogramm von der Wirbelsäule des Patienten aufgenommen, wobei die Patientenlagerungsplatte nur geradlinig in Richtung der Systemachse relativ zu dem Röntgensystem verstellt wird. In dem Topogramm kann in diesem Fall die Mittellinie der Wirbelsäule oder eine der Doppel-S-Form der Wirbelsäule einbeschriebene Längsachse der Wirbelsäule als Gewebeachse für die Wirbelsäule eingezeichnet bzw. markiert werden. Die Mittellinie der Wirbelsäule ist nicht parallel zu der ebenfalls in das Topogramm eintragbaren Systemachse und auch die Gewebeachse weist in der Regel eine Neigung zu der Systemachse auf.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die resultierende Verstellung des Röntgensystems und des Patienten relativ zueinander basierend auf dem in dem wenigstens einen Topogramm markierten Verlauf der Mittellinie oder der Gewebeachse des bestimmten Gewebes. Aus dem markierten Verlauf der Mittellinie oder der Gewebeachse werden dabei bevorzugt automatisiert die Abweichungen des Verlaufs der Mittelinie oder der Gewebeachse zu der Systemachse ermittelt und in Steuerdaten z. B. zur Höhenverstellung der Patientenlagerungsplatte und/oder des Röntgensystems umgesetzt.
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Eine Variante der Erfindung sieht vor, dass in dem wenigstens einen Topogramm mit dem markierten Verlauf der Mittellinie oder der Gewebeachse zusätzlich die Stellen in Bezug auf die Mittelinie oder die Gewebeachse gekennzeichnet werden, an denen das Röntgensystem relativ zu dem Patienten gekippt werden soll, um möglichst senkrecht zu der Mittellinie oder der Gewebeachse Röntgenprojektionen von dem bestimmten interessierenden Gewebe aufnehmen und somit in einfacherer Weise senkrecht zu der Mittellinie oder der Gewebeachse ausgerichtete Schichtbilder von dem Gewebe erzeugen bzw. rekonstruieren zu können.
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Vorzugsweise wird für jede markierte Stelle auch der Kippwinkel angegeben bzw. automatisiert angegeben bzw. ermittelt, welcher einzustellen ist, um möglichst senkrecht zu der Mittellinie oder zu der Gewebeachse Röntgenprojektionen von dem bestimmten interessierenden Gewebe aufnehmen zu können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
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1 ein Computertomographiegerät und
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2 ein Topogramm des Patienten aus 1.
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In den Figuren sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente durchwegs mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Darstellungen in den Figuren sind schematisch und nicht zwingend maßstabsgetreu. Auf das Computertomographiegerät 1 wird im Folgenden und ohne Einschränkung der Allgemeinheit nur insoweit eingegangen als es zum Verständnis der Erfindung für erforderlich erachtet wird.
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Das in 1 gezeigte Computertomographiegerät 1 umfasst eine Gantry 2 mit einem stationären Teil 3 und mit einem um eine Systemachse S rotierbaren Teil 4. Der rotierbare Teil 4 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung ein Röntgensystem auf, welches eine Röntgenstrahlenquelle 6 und einen Röntgenstrahlendetektor 7 umfasst, die an dem rotierbaren Teil 4 einander gegenüberliegend angeordnet sind. Außerdem weist die Gantry 2 bzw. der rotierbare Teil 4 ein Isozentrum IZ auf, das auf der Systemachse S liegt und den Punkt bzw. den Mittelpunkt kennzeichnet, um den sich das Röntgensystem dreht. Im Betrieb des Computertomographiegerätes 1 geht von der Röntgenstrahlenquelle 6 Röntgenstrahlung 8 in Richtung des Röntgenstrahlendetektors 7 aus, durchdringt ein Messobjekt und wird vom Röntgenstrahlendetektor 7 in Form von Messdaten bzw. Messsignalen erfasst.
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Die Gantry 2 umfasst außerdem einen Standfuß 5, an dem der stationäre Teil 3 und der rotierbare Teil 4 der Gantry 2 angeordnet sind. Der stationäre Teil 3 und der rotierbare Teil 4 der Gantry 2 sind zusammen relativ zu dem Standfuß 5 um eine Kippachse K in die Richtungen des Doppelpfeils a verkippbar bzw. verschwenkbar. Die Kippachse K der Gantry 2 ist rechtwinklig zu der Systemachse S angeordnet und verläuft im Wesentlichen horizontal bzw. waagrecht. Um den stationären Teil 3 und den rotierbaren Teil 4 der Gantry 2 relativ zu dem Standfuß 5 um die Kippachse K kippen zu können, ist in dem Standfuß 5 wenigstens einseitig eine in 1 schematisch angedeutete Lager- und Antriebseinheit 20 angeordnet.
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Das Computertomographiegerät 1 weist des Weiteren eine Patientenliege 9 zur Lagerung eines zu untersuchenden Patienten P auf. Die Patientenliege 9 umfasst einen Liegensockel 10, an dem eine zur eigentlichen Lagerung des Patienten P vorgesehene Patientenlagerungsplatte 11 angeordnet ist. Die Patientenlagerungsplatte 11 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung derart an dem Liegensockel 10 angeordnet, dass sie relativ zu dem Liegensockel 10 in Richtung der Systemachse S verstellbar ist. Die Patientenlagerungsplatte 11 kann somit zusammen mit dem Patienten P in die Öffnung bzw. den Tunnel 12 der Gantry 2 zur Aufnahme von 2D-Röntgenprojektionen von dem Patienten P, z. B. in einem Spiralscan, eingeführt werden. Des Weiteren ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung der Liegensockel 10 in der Höhe einstellbar.
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Die rechnerische Verarbeitung der mit dem Röntgensystem aufgenommenen 2D-Röntgenprojektionen bzw. die Rekonstruktion von Schichtbildern, 3D-Bildern oder eines 3D-Datensatzes basierend auf den Messdaten bzw. den Messsignalen der 2D-Röntgenprojektionen erfolgt mit einem schematisch dargestellten Bildrechner 13 des Computertomographiegerätes 1.
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Das Computertomographiegerät 1 weist außerdem eine mit dem Bildrechner 13 verbundene Recheneinheit 14 auf, mit der Rechenprogramme zur Bedienung und Steuerung des Computertomographiegerätes 1 ausführbar sind und ausgeführt werden. Die Recheneinheit 14 muss dabei nicht als separate Recheneinheit 14 ausgebildet, sondern kann, wie im Übrigen auch der Bildrechner 13, in das Computertomographiegerät 1 integriert sein.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung ist in die Recheneinheit 14 ein Rechenprogramm 15 geladen, welches ein Verfahren nach der Erfindung zur Verbesserung der Qualität von Schichtbildern von Geweben, deren Mittelachse oder Gewebeachse bei Lagerung eines Patienten auf einer Patientenlagerungsplatte nicht parallel zur Oberfläche der Patientenlagerungsplatte bzw. der Systemachse des Röntgensystems verläuft, umsetzt. Das Rechenprogramm 15 stellt dabei einen speziellen Betriebsmodus für das Computertomographiegerät 1 dar und kann von einem tragbaren Datenträger, z. B. von einer CD 16 oder von einem Memory Stick, oder auch von einem Server 17 über ein Netzwerk 18, welches ein öffentliches als auch ein klinik- bzw. krankenhausinternes Netzwerk sein kann, in die Recheneinheit 14 geladen worden sein.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung soll die Wirbelsäule des Patienten P untersucht werden, d. h. es sollen in Richtung der Systemachse S hintereinander liegende Schichtbilder von der Wirbelsäule des Patienten P erzeugt werden, die eine möglichst hohe und gleichbleibende Qualität aufweisen sollen.
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Im Zuge des Verfahrens wird hierfür zunächst in an sich bekannter Weise ein Topogramm von dem die Wirbelsäule aufweisenden Körperbereich des Patienten P gewonnen. Nach der Lagerung des Patienten P auf der Patientenlagerungsplatte 11 wird diese über den Liegensockel 10 derart in der Höhe eingestellt, das die Systemachse S des Röntgensystems zumindest annährend durch die Wirbelsäule des Patienten P verläuft. Die Oberfläche der Patientenlagerungsplatte 11 und die Systemachse S des Röntgensystems verlaufen dabei parallel relativ zueinander. Wie in 1 gezeigt ist das Röntgensystem um 90° aus seiner vertikalen Ausgangsstellung heraus in eine laterale Position verbracht worden. In dieser Position des Röntgensystems wird im Fall des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung das Topogramm aufgenommen, wobei die Patientenlagerungsplatte 11 mit dem Patienten P geradlinig in Richtung der Systemachse verstellt wird.
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In 2 ist in schematischer Darstellung das aufgenommene Topogramm 21 gezeigt, wie es auf der Anzeigevorrichtung 22 der Recheneinheit 14 dargestellt werden kann bzw. dargestellt wird. In das Topogramm 21, in dem die Wirbelsäule W erkennbar abgebildet ist, ist vorliegend der Verlauf der Systemachse S eingetragen. Des Weiteren sind in das Topogramm 21 die Mittellinie M der Wirbelsäule W sowie die Gewebelängsachse G der Wirbelsäule W eingetragen bzw. markiert, wobei letztere der Doppel-S-Form der Wirbelsäule W einbeschrieben ist. Die Markierung bzw. die Eintragung der Mittellachse M sowie der Gewebelängsachse G der Wirbelsäule W kann manuell mittels der Recheneinheit 14 zugeordneter Eingabemittel, z. B. mittels einer Computermaus, oder auch automatisiert, z. B. mit Hilfe eines Mustererkennungsalgorithmus, erfolgen.
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Wie aus 2 zu erkennen ist, verläuft die Mittellinie M der Wirbelsäule W nicht parallel zu der Systemachse S und auch die Gewebelängsachse G weist eine Neigung zu der Systemachse S auf. Würde bei der Durchführung des Spiralscans die Patientenlagerungsplatte 11 nur gradlinig in Richtung der Systemachse S, die die Lagen des Isozentrums IZ veranschaulicht, verstellt werden, wie bisher üblich, so würden sich die Mittellinie M sowie die Gewebelängsachse G meistens außerhalb des Isozentrums IZ befinden.
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Aus diesem Grund werden basierend auf dem in dem Topogramm 21 markierten Verlauf der Mittellinie M und dem bekannten Verlauf der Systemachse S entlang der Systemachse S die Abstände der Mittellinie M von der Systemachse S ermittelt und von der Recheneinheit 14 in Steuersignale zur Verstellung der Patientenlagerungsplatte 11 bzw. des Liegensockels 10 umgesetzt. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung verläuft die Systemachse S in Richtung der z-Achse des in 1 eingetragenen kartesischen Koordinatensystems und die Mittellinie M weist in Bezug auf die Systemachse S nur Abweichungen in Richtung der x-Achse auf. Demnach handelt es sich bei den ermittelten Steuersignalen um Signale, die die Höhenverstellung des Liegensockels 10 betreffen.
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In gleicher Weise werden basierend auf dem in dem Topogramm 21 markierten Verlauf der Gewebelängsachse G und dem bekannten Verlauf der Systemachse S entlang der Systemachse S die Abstände der Gewebelängsachse G von der Systemachse S ermittelt und von der Recheneinheit 14 in Steuersignale zur Verstellung der Patientenlagerungsplatte 11 bzw. des Liegensockels 10 umgesetzt. Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung weist auch in diesem Fall die Gewebelängsachse G in Bezug auf die Systemachse S nur Abweichungen in Richtung der x-Achse auf. Demnach handelt es sich bei den für die Gewebelängsachse G ermittelten Steuersignalen ebenfalls nur um Signale, die die Höhenverstellung des Liegensockels 10 betreffen.
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Des Weiteren können für die Mittellinie M in dem Topogramm 21 entlang der Mittellinie M Stellen angegeben werden, an denen die Gantry 2 um die Kippachse K insbesondere derart gekippt oder geschwenkt werden soll, dass während des Spiralscans rechtwinklig zu der Mittellinie M Röntgenprojektionen mit dem Röntgensystem aufgenommen werden. Die relevanten Stellen können vom Benutzer einzeln unter manueller Angabe des Kippwinkels oder unter automatischer Ermittlung des entsprechenden Kippwinkels basierend auf der Mittellinie M und der Systemachse S in dem Topogramm markiert bzw. gekennzeichnet werden. Aus den Angaben werden entsprechende Kippsteuersignale für die Verkippung der Gantry 2 durch die Recheneinheit 14 generiert. Es kann jedoch auch die gesamte Mittellinie M gekennzeichnet bzw. in diesem Fall ausgewählt werden, so dass während des Spiralscans praktisch eine kontinuierliche Anpassung bzw. Kippung der Gantry 2 basierend auf dem Verlauf der Mittellinie M und der Systemachse S erfolgt. Hierzu werden für den gesamten Verlauf der Mittellinie M durch die Recheneinheit 14 entsprechende Kippsteuersignale für die kontinuierliche Verkippung bzw. Kippbewegung um die Kippachse K erzeugt.
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In gleicher Weise kann für die Gewebelängsachse G basierend auf der Gewebelängsachse G und der Systemachse S ein Kippwinkel derart bestimmt werden, dass rechtwinklig zu der Gewebelängsachse G Röntgenprojektionen aufgenommen werden. Die Erzeugung eines entsprechenden Kippsteuersignals durch die Recheneinheit 14 kann aus dem Topogramm heraus veranlasst werden.
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Für die Durchführung des Spiralscans kann der Benutzer nun zwischen einem Scan entlang der Mittellinie M oder entlang der Gewebelängsachse G wählen, wobei für beide Varianten die Steuersignale in Bezug auf die Höhenverstellung des Liegensockels 10 als auch in Bezug auf die Verkippung der Gantry 2 bzw. des Röntgensystems vorliegen.
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Wählt der Benutzer den Spiralscan entlang der Mittellinie M, so wird im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung während der Rotation des Röntgensystems um das Isozentrum IZ bzw. um die Systemachse S die Patientenlagerungsplatte 11 in Richtung der Systemachse S bzw. der z-Achse kontinuierlich verstellt. Dieser Verstellbewegung überlagert ist die auf den zuvor ermittelten Steuersignalen basierende Höhenverstellung des Liegensockels 10, durch die erreicht wird, dass sich während der Verstellung der Patientenlagerungsplatte 11 in Richtung der Systemachse S bzw. der z-Achse die Mittellinie M der Wirbelsäule durch das Isozentrum IZ bewegt. Gleichzeitig erfolgt basierend auf den zuvor ermittelten Kippsteuersignalen eine entsprechende Kippung der Gantry 2 bzw. des Röntgensystems um die Kippachse K, bei der es sich aufgrund der Wellenform der Mittellinie M um eine kontinuierliche Kippbewegung in die Richtungen den Doppelpfeils a handelt.
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Alternativ kann der Benutzer den Spiralscan entlang der Gewebelängsachse G wählen. In diesem Falle wird während der Rotation des Röntgensystems um das Isozentrum IZ bzw. um die Systemachse S die Patientenlagerungsplatte 11 wiederum in Richtung der Systemachse S bzw. der z-Achse kontinuierlich verstellt. Dieser Verstellbewegung überlagert ist die auf den zuvor ermittelten Steuersignalen basierende Höhenverstellung des Liegensockels 10, durch die wiederum erreicht wird, dass sich während der Verstellung der Patientenlagerungsplatte 11 in Richtung der Systemachse S bzw. der z-Achse die Gewebelängsachse G der Wirbelsäule durch das Isozentrum IZ bewegt. Für den Spiralscan entlang der Gewebelängsachse G wird die Gantry nur einmal gemäß dem ermittelten Steuersignal gekippt und in dieser Stellung während des Scans belassen.
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In beiden beschriebenen Fällen eines Spiralscans lassen sich qualitativ hochwertige Schichtbilder von der Wirbelsäule des Patienten P mit dem Bildrechner 13 rekonstruieren, da die Mittelachse M bzw. die Gewebelängsachse G durch das Isozentrum IZ des Röntgensystems während der Aufnahme von Röntgenprojektionen bewegt wird.
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Zur Steuerung des Verfahrens steht bevorzugt ein graphisches Benutzerinterface z. B. auf der Recheneinheit 14 zur Verfügung. Über graphische Schaltflächen kann unter anderem beispielsweise veranlasst werden, dass Steuersignale zur im vorliegenden Fall Höhenverstellung des Liegensockels 10 basierend auf der Mittellinie M oder basierend auf der Gewebelängsachse G sowie Kippsteuersignale basierend auf der Mittellinie M oder basierend auf der Gewebelängsachse G von der Recheneinheit 14 in Bezugnahme auf die Systemachse S ermittelt werden. Des Weiteren können in an sich bekannter Weise weitere Einstellungen optionaler Scanparameter vorgenommen werden und der Spiralscan schließlich gestartet werden.
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Im Unterschied zu dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann für den Spiralscan nur die Mittellinie der Wirbelsäule oder nur die der Wirbelsäule einbeschriebene Gewebelängsachse verwendet werden, so dass auch nur für die jeweils gewählte Alternative die entsprechenden Steuersignale erzeugt werden.
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Zu dem lateralen Topogramm kann wenigstens noch ein weiteres Topogramm, bevorzugt in anterior-posterior Richtung erzeugt werden, um beispielsweise eine aufgrund eines entsprechenden Verlaufs der Mittellinie bzw. der Gewebelängsachse der Wirbelsäule unter Umständen erforderliche Querverstellung in y-Richtung des Röntgensystems und des Patienten relativ zueinander bewerkstelligen zu können. Zu der Höhenverstellung kann also auch noch eine seitliche Verstellung in Richtung der y-Achse hinzukommen, sollte die Mittellinie oder die Gewebelängsachse eine entsprechende y-Komponente aufweisen. Treten x- und y-Komponenten bei der Verstellbewegung auf, damit sich die Mittellinie bzw. die Gewebelängsachse durch das Isozentrum bewegen, so wird allgemein von einer Querverstellung zur Systemachse S gesprochen.
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Die Anwendung des Verfahrens ist nicht auf Spiralscans der Wirbelsäule beschränkt. Vielmehr können auch andere Gewebe, z. B. die Oberschenkelknochen, nach dem Verfahren gescannt werden. Dabei muss nicht notwendigerweise immer eine Verkippung der Gantry bzw. des Röntgensystems erfolgen. Vielmehr kann diese auch ihre in 1 gezeigte vertikale Einstellung während des Spiralscans beibehalten.
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Im Übrigen besteht die Möglichkeit durch eine weitere vertikal verlaufende, senkrecht auf der Systemachse und der Kippachse stehende Achse die Gantry bzw. das Röntgensystem auch um diese weitere Achse zu kippen, sofern die Mittellinie einen entsprechend Verlauf aufweist.
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Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels der Erfindung wurden die Verstellbewegungen in Richtung der Achsen des kartesischen Koordinatensystems durch die Patientenliege vollzogen. Die Verstellbewegungen können aber auch gänzlich oder auch nur zum Teil durch die Gantry erfolgen, die hierzu entsprechend verstellbar sein muss.
